一种可控限位的阻尼撑杆及其使用方法与流程

1.本发明涉及支撑杆技术领域，特别是涉及一种可控限位的阻尼撑杆及其使用方法。


背景技术：

2.随着军用装备的发展，市场竞争越来越激烈，产品外观、人机工程设计也愈发受到重视，对于服务机柜、落地式交换机等开门设备，为了外形美观、维护方便，往往采用隐藏式铰链与阻尼撑杆配合的形式，而现有的阻尼撑杆形式多为液压阻尼撑杆或连杆限位撑杆等，其难以实现阻尼撑杆在任意位置的限位。
3.鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：
5.现有的阻尼撑杆形式多为液压阻尼撑杆或连杆限位撑杆等，其难以实现阻尼撑杆在任意位置的限位。
6.本发明采用如下技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种可控限位的阻尼撑杆，包括滑杆1和套筒2，其中，所述滑杆1在封装有磁流变液3的套筒2中滑动耦合；
8.所述滑杆1包括活塞支撑杆11和磁感线圈12；
9.所述活塞支撑杆11包括支撑杆111、活塞杆112和布线通道113，所述支撑杆111的一端与所述活塞杆112连接，所述磁感线圈12缠绕在所述活塞杆112上；所述布线通道113设置在所述活塞支撑杆11内，所述布线通道113用于布置控制线4，所述控制线4与所述磁感线圈12电器连接，以便所述控制线4给所述磁感线圈12供电后产生的磁场改变磁流变液3的粘度，进而对所述滑杆1进行限位。
10.优选的，所述活塞杆112设置有凹槽1121，所述凹槽1121用于缠绕所述磁感线圈12。
11.优选的，所述套筒2还包括密封圈21，所述密封圈21用于防止所述套筒2中的磁流变液3泄露。
12.优选的，还包括l型支臂5，所述l型支臂5上设置有第一通孔51；
13.所述支撑杆111的另一端设置有与所述第一通孔51配合的第二通孔1111，以便通过插销7与第一通孔51和第二通孔1111的配合实现所述l型支臂5与所述支撑杆111的转动连接。
14.优选的，还包括底座6，所述底座6上设置有导柱61；
15.所述套筒2上远离所述l型支臂5的一端设置有与所述导柱61配合的第三通孔22，以便通过导柱61和第三通孔22的耦合实现所述底座6和套筒2的转动连接；
16.其中，所述l型支臂5和支撑杆111的转动面与所述底座6和套筒2的转动面重合。
17.优选的，所述套筒2为磁导材料。
18.优选的，所述活塞杆112为磁导材料。
19.优选的，所述支撑杆111为非磁导材料。
20.优选的，所述套筒2中设置有补偿腔8，所述补偿腔8用于补偿所述支撑杆111在滑动过程中产生的体积变化。
21.第二方面，本发明还提供了一种可控限位的阻尼撑杆的使用方法，将阻尼撑杆中的底座6和l型支臂5分别安装在机柜9的柜体91内和柜门92上，并通过阻尼调节开关95调节控制线4传输给磁感线圈12的电流的大小；
22.若需要将柜门在相应位置进行限位时，调节阻尼调节开关95，使磁感线圈12中的电流变大，所述磁感线圈12产生的磁场增强，从而使磁流变液3的粘度变大后所述阻尼撑杆对柜门进行限位。
23.本发明中的滑杆在封装有磁流变液的套筒中滑动，滑杆包括活塞支撑杆和磁感线圈，活塞支撑杆包括支撑杆、活塞杆和布线通道，所述支撑杆的一端与所述活塞杆连接，所述磁感线圈缠绕在所述活塞杆上；所述布线通道设置在所述活塞支撑杆内，所述布线通道中布置控制线，所述控制线与所述磁感线圈电器连接，当控制线将磁感线圈中传输电流时，磁感线圈会产生与电流成正比关系的磁场，磁场的产生会使套筒中的磁流变液的粘度变化，当套筒中的磁流变液的粘度变大(即磁流变液对滑杆的阻尼力增大)时，会对滑动到相应位置的滑杆进行限位。因此可以通过调整磁感线圈中电流的大小对滑动到相应位置的滑杆进行限位。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例提供的一种可控限位的阻尼撑杆的结构示意图；
26.图2是本发明实施例提供的一种可控限位的阻尼撑杆的结构示意图；
27.图3是本发明实施例提供的一种可控限位的阻尼撑杆的结构示意图；
28.图4是本发明实施例提供的一种可控限位的阻尼撑杆的结构示意图；
29.图5是本发明实施例提供的一种可控限位的阻尼撑杆的结构示意图；
30.图6是本发明实施例提供的一种可控限位的阻尼撑杆在机柜中的使用方法；
31.图7是本发明实施例提供的一种可控限位的阻尼撑杆中的活塞杆的剖视图。
具体实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是
要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
34.此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
35.实施例1:
36.本发明实施例1提供了一种可控限位的阻尼撑杆，如图1所示，包括滑杆1和套筒2，其中，所述滑杆1在封装有磁流变液3的套筒2中滑动耦合；
37.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：
38.假设所述套筒2外形为圆筒形，套筒2内封装有磁流变液3，具体的，所述磁流变液3在外部无磁场时呈现低粘度的牛顿流体特性。在外加磁场时呈现为高粘度、低流动性的宾汉流体，其中，套筒2内封装的磁流变液3可以根据实际需求调整密度。磁流变液3的粘度大小与磁通量存在对应关系。如图2所示，所述套筒2右端为封闭结构，所述套筒2的左端为开口结构，开口处设置有密封圈21，该密封圈21用于防止所述套筒2中的磁流变液3泄露，另外，所述密封圈21上设置有与滑杆1中的支撑杆111配合的第四通孔(未标注出)，以便所述支撑杆111可以在第四通孔中滑动，具体的所述第四通孔可以为圆形通孔，所述支撑杆111为与第四通孔配合的圆柱形。通过第四通孔与所述支撑杆111的滑动配合实现滑杆1在封装有磁流变液3的套筒2中滑动耦合。
39.如图1所示，所述滑杆1包括活塞支撑杆11和磁感线圈12；所述活塞支撑杆11包括支撑杆111、活塞杆112和布线通道113，所述支撑杆111的一端与所述活塞杆112连接，所述磁感线圈12缠绕在所述活塞杆112上；所述布线通道113设置在所述活塞支撑杆11内，所述布线通道113用于布置控制线4，所述控制线4与所述磁感线圈12电连接，以便所述控制线4给所述磁感线圈12供电后产生的磁场改变磁流变液3的粘度，进而对所述滑杆1进行限位。
40.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：
41.如图1-2所示，所述滑杆1包括活塞支撑杆11和磁感线圈12，所述活塞支撑杆11包括支撑杆111、活塞杆112和布线通道113；所述支撑杆111与密封圈21上设置第四通孔滑动配合，所述支撑杆111的右端与活塞杆112连接，所述活塞杆112具体为具有磁导性能的磁导材料制成，如图3所示，所述活塞杆112的表面设置有凹槽1121，该凹槽1121用于缠绕磁感线圈12，磁感线圈12缠绕在凹槽1121后，通过绝缘树脂灌封(此处的绝缘树脂具体可以为市面上卖的ab胶)，实现磁感线圈12与凹槽1121的固定和绝缘。如图4所示，所述活塞支撑杆11内部设置有布线通道113，该布线通道113用于布置控制线4，控制线4布置好之后，控制线4的一端与磁感线圈12电连接，用于给磁感线圈12供电，所述控制线4的另一端通过布线通道113伸出，以便与电源电连接。其中，所述缠绕有磁感线圈12的活塞杆112与套筒2内壁间隙配合，以便于所述缠绕有磁感线圈12的活塞杆112在未通电的情况下可以在套筒2内自由滑动。
42.接下来说明如何对阻尼撑杆中的滑杆1在任一位置进行限位，具体为：
43.假设有一个阻尼调节开关，该阻尼调节开关有用于控制电源传输给控制线4传输的电流的大小；
44.当阻尼调节开关处于关闭状态时，电源没有给控制线4供电，所述滑杆1可以在封装有磁流变液3的套筒2中自由滑动；
45.当阻尼调节开关处于打开状态时，电源给控制线4供电，控制线4将电流传输至活
塞杆112上缠绕的磁感线圈12中，磁感线圈12通电后产生磁场，产生的磁场使套筒2中的磁流变液3的粘度瞬时增加，此时磁流变液3对位于套筒2内的滑杆1的阻尼增加，从而起到限位作用，当需要解除磁流变液3对滑杆1的限位作用时，只需将阻尼调节开关调至关闭状态即可。以上仅仅是本实施例提供的一种实际场景中可实现的方式，并不用于限定本发明。
46.本发明中的滑杆1在封装有磁流变液3的套筒2中滑动，滑杆1包括活塞支撑杆11和磁感线圈12，活塞支撑杆11包括支撑杆111、活塞杆112和布线通道113，所述支撑杆111的一端与所述活塞杆112连接，所述磁感线圈12缠绕在所述活塞杆112上；所述布线通道113设置在所述活塞支撑杆11内，所述布线通道113中布置控制线4，所述控制线4与所述磁感线圈12电器连接，当控制线4将磁感线圈12中传输电流时，磁感线圈12会产生与电流成正比关系的磁场，磁场的产生会使套筒2中的磁流变液3的粘度变化，当套筒2中的磁流变液3的粘度变大(体现为阻尼变大)时，会对滑动到相应位置的滑杆1进行限位。因此可以通过调整磁感线圈12中电流的大小对滑动到相应位置的滑杆1进行限位。
47.为了便于所述磁感线圈12缠绕在所述活塞杆112上，所述活塞杆112设置有凹槽1121，所述凹槽1121用于缠绕所述磁感线圈12。
48.为了防止套筒2中的磁流变液3泄露，所述套筒2还包括密封圈21，所述密封圈21用于防止所述套筒2中的磁流变液3泄露。
49.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：如图2所示，所述套筒2右端为封闭结构，所述套筒2的左端为开口结构，开口处设置有密封圈21，另外，所述密封圈21上设置有与滑杆1中的支撑杆111配合的第四通孔，以便所述支撑杆111可以在第四通孔中滑动，具体的所述第四通孔可以为圆形通孔，所述支撑杆111可以为与第四通孔配合的圆柱形。通过第四通孔与所述支撑杆111的滑动配合实现滑杆1在封装有磁流变液3的套筒2中滑动耦合，同时还可以防止套筒2中的磁流变液3泄露。
50.为了方便所述阻尼撑杆与其他设备之间的安装，如：阻尼撑杆与机箱和机柜等的安装，如图3所示，阻尼撑杆还包括l型支臂5，所述l型支臂5上设置有第一通孔51；所述支撑杆111的另一端设置有与所述第一通孔51配合的第二通孔1111，以便通过插销7与第一通孔51和第二通孔1111的配合实现所述l型支臂5与所述支撑杆111的转动连接。
51.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：
52.l型支臂5上设置有第一通孔51，所述支撑杆111的一端与所述活塞杆112连接，所述支撑杆111的另一端设置有与所述第一通孔51配合的第二通孔1111，所述插销7与所述第一通孔51和第二通孔1111配合实现l型支臂5与所述支撑杆111的转动连接。
53.为了方便所述阻尼撑杆与其他设备之间的安装，如：阻尼撑杆与机箱和机柜等的安装，如图3所示，阻尼撑杆还包括底座6，所述底座6上设置有导柱61；所述套筒2上远离所述l型支臂5的一端设置有与所述导柱61配合的第三通孔22，以便通过导柱61和第三通孔22的耦合实现所述底座6和套筒2的转动连接；其中，所述l型支臂5和支撑杆111的转动面与所述底座6和套筒2的转动面重合。
54.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：
55.如图3所示，所述阻尼撑杆还包括底座6，所述底座6用于与其他设备进行固定连接，底座6上设置有导柱61，所述套筒2上远离l型支臂5的一端设置有与所述导柱61配合的第三通孔22，所述导柱61和第三通孔22的耦合实现所述底座6和套筒2的转动连接。假设阻
尼撑杆设置在机柜上，其中，阻尼撑杆上的底座6与柜体内壁的底部进行固定连接，阻尼撑杆上的l型支臂5与柜门的内壁进行固定连接，为了实现柜门的开合，所述l型支臂5和支撑杆111形成的转动面与所述底座6和套筒2形成的转动面重合。
56.为了使磁感线圈12形成的磁场在磁流变液3中导通，所述套筒2为磁导材料。
57.为了使磁感线圈12形成的磁场在磁流变液3中导通，所述活塞杆112为磁导材料。
58.为了减少支撑杆111吸收磁力，所述支撑杆111为非磁导材料。
59.如图5所示，滑杆1在装有磁流变液3的套筒2中滑动时，支撑杆111在套筒2中占有的体积会发生变化，因此所述套筒2中设置有补偿腔8，所述补偿腔8用于补偿所述支撑杆111在滑动过程中产生的体积变化。
60.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：
61.所述补偿腔8设置在套筒2的封闭端，如图5所示，该补偿腔8由隔膜和套筒2的封闭端构成，隔膜为具体弹性的材料，且由隔膜和套筒2的封闭端构成的补偿腔8内充装有一定压力的气体，当滑杆1向右滑动时，支撑杆111在套筒2中所占的体积会增加，此时会压缩补偿腔8中的气体；当滑杆1向左滑动时，支撑杆111在套筒2中所占的体积会减小，此时补偿腔8会因为其中的气体而膨胀，以保证在套筒2中的滑杆1被磁流变液3包围。此处仅仅是举例说明补偿腔8的构成方式，并不用于限定本发明，补偿腔8还可以是完全由一个具有弹性的封闭薄膜中装有一定压力的气体构成。
62.实施例2:
63.在实施例1的基础上，本实施例还提供一种可控限位的阻尼撑杆的使用方法，如图6所示，将阻尼撑杆93中的底座6和l型支臂5分别安装在机柜9的柜体91内和柜门92上，并通过阻尼调节开关95调节控制线传输给磁感线圈12的电流的大小；若需要将柜门92在相应位置进行限位时，调节阻尼调节开关95，使磁感线圈12中的电流变大，所述磁感线圈12产生的磁场增强，从而使磁流变液3的粘度变大后所述阻尼撑杆93对柜门92进行限位。
64.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：将实施例1中的阻尼撑杆93应用于机柜9上，用于实现机柜门92的开合，并根据需求实现阻尼撑杆93对柜门92的限位。
65.步骤1:通过螺钉将阻尼撑杆93中的底座6与柜体91的内壁的底部进行固定连接，并通过螺钉将将阻尼撑杆93中的l型支臂5与柜门92的内壁进行固定连接，为了实现柜门92的开合，阻尼撑杆93上的l型支臂5和底座6分别与柜门92和柜体91固定连接后，l型支臂5和支撑杆111形成的转动面与所述底座6和套筒2的转动面重合。
66.步骤2:在机柜9上设置电源94和阻尼调节开关95；该电源94与连接有磁感线圈控制线电连接，阻尼调节开关95用于控制电源94传输给控制线4的电流的大小，具体的阻尼调节开关95设置为几档可以根据实际需求进行设置，假设本实施例中的阻尼调节开关95有开关键。
67.接下来阐述如何控制机柜门92的任意位置限位：
68.当阻尼调节开关95为关闭状态时，磁感线圈12中无电流通过，此时磁流变液3对滑杆1的阻尼力最小，滑杆1可以在套筒2中可以自由滑动。
69.当操作者需要将运动到某一位置的柜门92进行限位时，可以使阻尼调节开关95处于打开状态，此时磁感线圈12中有电流通过，磁感线圈12中通电后会产生磁场，磁流变液3在有磁场的环境下会增加粘度，进而使磁流变液3对滑杆1的阻尼力增大，此时套筒2内的磁
流变液3近似固化，从而实现滑杆1在套筒2中的限位，并进一步实现柜门92在相应位置的限位。
70.另外，采用本发明提供的阻尼撑杆93对柜门92进行限位时，可以实现柜门92在全开时的角度大于等于110
°
，而现有的支撑形式其全开角度一般不超过100
°
。
71.实施例3:
72.实际场景中为了实现磁流变液3对滑杆1进行更灵活的限位作用，本实施例在实施例1的基础上还提供一种实际场景中可实现的方式，其中本实施例的主要改进部位为活塞杆112，如图7所示，本实施例提供的活塞杆112由多个凸起构成，其中，相邻两个凸起之间构成了用于磁流变液3流通的间隙，且每个凸起内部设置有容腔44，所述容腔44用于容纳缠绕有磁感线圈12的磁芯45；由于凸起之间存在间隙，因此更便于磁流变液3的流通，在没有磁场的情况下，此处的磁流变液3可以起到润滑作用，在有磁场的情况下，磁流变液3可以快速对滑杆1进行限位。其中，此处的磁芯45和活塞杆112均为磁导材料。
73.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，具体为：
74.假设有本实施例提供的活塞含有9个凸起，分别为第一凸起101、第二凸起102、第三凸起103、第四凸起104、第五凸起105、第六凸起106、第七凸起107、第八凸起108和第九凸起109，每个凸起内设置有一个容腔44，每一个容腔44中放置缠绕有磁感线圈12的磁芯45，每个磁感线圈12与自己对应的一根控制线电连接；为了实现磁流变液3对滑杆1进行更灵活的限位作用，本实施例将9个凸起分为三组，具体为：将第一凸起101、第二凸起102和第三凸起103分为第一组；将第四凸起104、第五凸起105和第六凸起106分为第二组；将第七凸起107、第八凸起108和第九凸起109分为第三组。将第一组中连接有磁感线圈12的控制线进行连接作为第一组控制单元41，将第二组中连接有磁感线圈12的控制线进行连接作为第二组控制单元42，将第三组中连接有磁感线圈12的控制线进行连接作为第三组控制单元43；其中每一个控制单元可以进行单独控制。
75.若想要实现滑杆1的快速限位，可以使阻尼调节开关第一组控制单元41、第二组控制单元42和第三组控制单元43同时通电，当第一组控制单元41、第二组控制单元42和第三组控制单元43同时通电时，套筒2中的磁场强度瞬间增大，且套筒2中的磁流变液3的粘度最大，瞬间近似固化，从而对运动到相应位置的滑杆1进行限位。具体的，还可以根据实际需求灵活调整9个凸起中设置磁感线圈12的通电方式，从而实现对滑杆1的灵活限位作用；
76.若想实现滑杆1的缓慢限位，可以使第一组控制单元41、第二组控制单元42和第三组控制单元43间隔预设时间顺次通电；具体的预设时间可以根据实际需求进行设置，如：预设时间为0.5秒，则第一组控制单元41通电后间隔0.5秒对第二组控制单元42进行通电，第二组控制单元42通电后间隔0.5秒对第三组控制单元43进行通电，当第三组控制单元43通电后，套筒2中的磁场强度最大，且套筒2中的磁流变液3的粘度最大，瞬间近似固化，从而对运动到相应位置的滑杆1进行限位。具体的，还可以根据实际需求灵活调整9个凸起中设置磁感线圈12的通电方式，从而实现对滑杆1的灵活限位作用。